[发明专利]基坑钢支撑结构及基坑钢支撑系统

说明书

本发明提供了一种基坑钢支撑结构，固定在两面地下墙之间的立柱上，用于支撑地下墙，包括：位于地下墙上的围檩，固定在所述围檩上的钢支撑，位于钢支撑之间并与所述钢支撑连接的中节点装置，所述基坑钢支撑结构还包括：抱箍、托架和法兰，所述中节点装置通过所述抱箍和所述托架固定在所述立柱上，所述中节点装置通过所述法兰与所述钢支撑连接。在本发明提供的基坑钢支撑结构及基坑钢支撑系统中，使用中节点装置连接两侧的钢支撑，在调整钢支撑轴力过程中，中节点仅承受单纯压缩，消除了不平衡力，不影响两端钢支撑的轴力传递，对立柱无作用力，因此，增加了立柱的竖向支承作用，提升了钢支撑结构和钢支撑系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种基坑钢支撑结构及基坑钢支撑系统。

背景技术

在工程建设中，为了保持基坑稳定，在基坑施工中均采用了钢支撑工艺，如图1所示。在图1中，在基坑开挖前，为了防止地墙1在主动土压力作用下向基坑移动而导致基坑坍塌，在基坑两侧的地墙1之间设置了钢支撑结构，通过对钢支撑结构施加轴向力来抵抗地墙1外侧土体内的主动土压力，实现控制地墙1的变形，保持基坑稳定的目的。钢支撑结构固定在立柱5上，钢支撑结构的自重由立柱5承受,钢支撑结构在结构受力方面属于轴压杆件结构，钢支撑结构包括：围檩2、钢支撑杆3、抱箍4、托架上梁7、托架下梁8和轴力调整装置6，抱箍4将钢支撑3固定在托架上梁7和托架下梁8上，而托架上梁7和托架下梁8焊接在立柱5上，为钢支撑杆3提供竖向支承。为了动态地调整钢支撑杆3的支撑力，轴力调整装置6放置在钢支撑杆3与围檩2之间，通过轴力调整装置6来改变钢支撑杆3内的支撑力。

为了增大轴向承载力，目前使用的钢支撑系统一般为组合钢支撑结构，组合钢支撑结构将两套钢支撑装置组合而成，如图2所示，钢支撑结构仍然包括：围檩2、钢支撑杆3、抱箍4、托架上梁7、托架下梁8和轴力调整装置6，抱箍4将钢支撑3固定在托架上梁7和托架下梁8上，而托架上梁7和托架下梁8焊接在立柱5上，为钢支撑杆3提供竖向支承。钢支撑系统为两个钢支撑结构的组合。在竖直方向，仍然使用托架方式在支承钢支撑系统的自重。

上述单个钢支撑结构和组合钢支撑结构都是通过抱箍将钢支撑结构固定在立柱上，立柱提供了钢支撑结构的竖向支承。由于立柱和钢支撑结构近似处于刚接状态，在动态调整钢支撑杆的轴力的过程中，一部分轴力由立柱承担，一方面导致在基坑内的两侧地墙中没有按照预期目标建立设计轴力值，基坑变形增大；另一方面，由于立柱承担了一部分轴力，导致立柱发生弯曲变形，使得立柱的竖向支承能力变弱甚至失去对钢支撑结构的竖向支承作用。同时，在组合钢支撑结构中，由于组合钢支撑结构也是与立柱近似为刚接状态，两根钢支撑杆在轴力调整过程中存在轴力不同步的问题，上述两根钢支撑杆中的轴力差异将导致立柱承受转矩，在平面内发生扭转变形，同样降低了立柱的竖向支承作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基坑钢支撑结构及基坑钢支撑系统，可以增加立柱的竖向支承力。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基坑钢支撑结构，固定在两面地下墙之间的立柱上，用于支撑地下墙，包括：位于地下墙上的围檩，固定在所述围檩上的钢支撑，位于钢支撑之间并与所述钢支撑连接的中节点装置，所述基坑钢支撑结构还包括：抱箍、托架和法兰，所述中节点装置通过所述抱箍和所述托架固定在所述立柱上，所述中节点装置通过所述法兰与所述钢支撑连接。

可选的，在所述的基坑钢支撑结构中，所述中节点装置由固定部位、位于所述固定部位两端的滑动部位以及位于所述固定部位和所述滑动部位之间的液压油缸组成，所述滑动部位能在所述液压油缸的作用下在所述固定部位内部滑动。

可选的，在所述的基坑钢支撑结构中，所述滑动部位与所述固定部位同轴。

可选的，在所述的基坑钢支撑结构中，所述固定部位呈筒状，在所述固定部位内部的中间位置还焊接有中隔板，所述中隔板将所述固定部位分为第一固定部位和第二固定部位，所述液压油缸的数量为两个，分别位于所述第一固定部位和滑动部位之间以及所述第二固定部位和滑动部位之间。